JP4417684B2 - 車載用アルコール検知システム - Google Patents

Description

本発明は、運転者等（自動車、鉄道等）の飲酒運転防止の為に、始業前だけでなく運行中の運転者のアルコール測定、検知を可能にしたシステムである。

従来のアルコール検知器システムとして、下記特許等がある。
特願平０４−２０４９７１ 特願平０８−１１２４６５ 特願平０８−１０９６０７上記の発明は、単純に呼気に含まれたアルコール濃度を計測する装置であり、各個人が使用するもので、特に業務用に開発されたものではない。従来のアルコール検知器システムとして、下記特許等がある。

近年、公共のバス、電車の運転者が、飲酒運転を行い、大きな事故等をおこすケースが増えてきた。その対策として、各事業所等に、アルコール検知器を配布し、始業前点検を行っている。しかしながら、乗合・路線バスにおける早朝の始発地や、貸切・観光バスにおける運転手の宿泊を伴う始業前点呼や、長距離トラックなど宿泊や長時間仮眠等を伴う陸上運送業務時等、対面点呼執行者がいない場合の始業点呼のアルコール飲酒チェックは、ただ電話による口答確認、自己申告による点検であった。そのため、実際に飲酒運転しているかどうか実態を把握することは不可能であり、実際この実態を把握していないことによる事故事例も出てきている。このような、管理者や同僚の目の届かない遠隔地の運転者への飲酒チェックおよび、健康面の管理を確実に管理することが課題であった。

この発明の手段は以下の通りである。
車載用アルコール検知システムは、アルコールガスセンサーと凍結防止用ヒータを用いた呼気アルコール測定器と、携帯電話あるいはパソコンを連動して被験者の測定時の画像、ＩＤコード（社員ｎｏ．等）、測定時刻、温度、湿度、測定回数累計、測定結果濃度、測定位置（場所）情報等をメール送信する手段を備えたことを特徴とする。
この発明は、運転中のドライバーの飲酒チェックを目的として、運行前に車中でアルコール測定をし、測定結果をメール送信する。その際、運転者がいつ、どこで測定したかを本部に知らせる必要がある。
時間に関しては、メール受信側での時計機能を利用し、現在位置情報及び画像は、携帯電話やパソコンに接続及び内蔵されたＧＰＳユニット及びカメラより読み出して送信する様にした。ＧＰＳユニットの無い携帯電話やパソコンに関しては、携帯電話の接続中の基地局情報より現在位置の情報が得られるので、その情報をＧＰＳ情報の代わりにしても出来る。

温度、湿度、測定回数、測定累計回数、測定結果等は、アルコール測定器ユニット内部の温度センサー、湿度センサーより読み込んで送信する。
ＩＤコードは、磁気カードリーダ等から読み込んだＩＤ情報を使用する。
このようにして、本部側は、測定時の確実な情報を得ることが出来る。

測定制御システムは、上記、アルコール検知システムを、凍結防止ヒータと温度センサーを利用してアルコールセンサーのウオームアップ時間と測定器内部温度を制御しながら車載等の屋外使用の厳しい環境でも使用できるようにした。
この発明は、寒冷地の朝等において、車載内に設置されたアルコールセンサーユニットが、結露して凍結してしまっている場合や、極端にアルコールセンサーが冷えきっている場合に、内部凍結防止ヒータを通電し、アルコール測定器内部がある指定温度範囲に維持することが出来る。
また、極端に温度が上昇している場合は、車内がある程度の温度に下がるまで、"車内温度を下げてください"の指示表示を運転者に知らせる。
内部温度の管理は、内部温度センサーにより監視する。

シーケンス制御システムは、上記、アルコール検知システムに運転者の健康管理用に設けられた血圧計及び血中酸素濃度計を連動して、血圧測定後に血中酸素濃度およびアルコール測定をするようにし、さらに、アルコール測定が終了した時点で自動的にそれらすべての測定データがメール送信されることを特徴とする。
この発明は、運転者の健康状態情報もアルコール測定結果と同時に送信し、健康面で異常が見つかれば即時運転中止が出来るようにしたものである。
健康管理測定機器として、血圧計、血中酸素濃度計を接続できるようにした。
血圧測定等に関しては、アルコール測定後だと、呼吸がかなり乱れて、血圧も上がってしまう為、必ず、血圧測定後でなければ血中酸素濃度測定やアルコール測定が出来ないようにした。
また、データ送信も、運手者の負担をなくすために、アルコール測定が終わったところで自動的にメール送信するようにした。

アルコール検知システムは、運転中は、アルコール測定を出来ないようにしたことを特徴とした。
この発明は、移動中の車両の運転者が、アルコール測定等を行う際に、車両が確実に停車している時だけ測定できるようにした。
具体的に停止中の判断を、車両のサイドブレーキ信号、あるいは、ＧＰＳ等の現在位置情報等より得られる。

アルコール検知システムは、車両の運転タイムスケジュールを持ち、指定された時間帯にアルコール測定をするように促し、これに違反した場合は、未測定メールを本部に送信する様にしたことを特徴とする。
この発明は、運行途中にもアルコール測定が必要である。その際、運転の休憩時間を見計らった事前の運行スケジュールに基づき携帯電話またはパソコン内の時計機能を用いて時間管理をおこなう。ちょうど測定時間帯になったら、表示、警告音を鳴らして車を停車させ、その後、測定するよう運転者に指示が入る様にする。

アルコール検知システムは、ＩＤ情報及び運行データを携帯電話またはパソコン本体にもたせ、外部よりこれらのデータファイルを入れ替えることが出来るようにした。
この発明は、運転者ＩＤ情報や、運行スケジュールファイル等を本部より携帯電話またはパソコンのメール機能等を用いて受信し、今までのファイルと入れ替える。入れ替わった後は、新しいＩＤ認証、運行スケジュールに切り替わる。

アルコール測定後、飲酒と判断された場合、即時にメール送信される。また測定器本体よりその旨の警告表示と警告音が発生させられる。
その警告の解除は、メール受信側（本部）からの返信メール（乗車禁止等）にて解除される。
警告音を鳴らしたまま、車を運転すると、自動的に"酒気帯び運転中"と"運転禁止無視"のメールが本部に送られる。
アルコール検知システムは、このように本部確認後に警告解除が出来るようにしたことを特徴とする。
この発明は、車両を停止してアルコール測定し、結果的に規定量以上の値が検知された場合、運転者に警報と表示がされる。さらに、その内容が同時にメール送信される。
そのとき、警報自体は運転者が止める機能はもたせない。あくまで、本部がメール（酒気帯び確認）受信後、本部の返信メール（運転禁止）を受けるまで鳴りつづける。
もし、継続運転をすると、ＧＰＳ等の位置移動検知、あるいはブレーキ解除信号より、本部に"酒気帯び運転中"と"運転禁止無視"のメールが自動的に送信される。

アルコール検知システムは、アルコール測定結果でメール送信エラーがあった場合、あるインターバル時間を空けたあとに再送することを特徴とした。
この発明は、携帯電話の届かないところでアルコール測定をした場合、メール送信エラーが発生する。その場合、ある一定のインターバル時間を空けてある回数だけ再送させる。

アルコール検知システムは、アルコール測定で、他の飲食物を口にしたためにアルコール検知（誤検知）してしまった場合、直前訂正釦にて取り消しが出来る。ただし、訂正後ある一定時間以内に再測定しなければ警告として送信されることを特徴とした。
この発明は、運転者がアルコールセンサーに誤動作させる飲食物を口にした後に、誤って測定した場合、飲酒データ（誤検知）として送信される。
その場合、訂正キー（釦）を押して、ある一定時間以内（誤検知しなくなるまでの時間：一般的に２０分程度）に再測定して、飲酒でなければ正常の測定値に戻る。飲酒であれば、それなりの測定結果でメールが送信される。
訂正キーを押した時、本部には、その旨のメール（誤検知再測定予定）が送られる。

アルコール検知システムは、アルコール測定の再測定（測定後ある一定時間内の測定）をした場合、前回の測定結果に上書きされ前回測定は消去されることを特徴とする。上書きは、送信側、受信側ともに行われる。
この発明は、本部側履歴データとして測定結果をパソコンのファイルに自動的に落とす。その際、請求項９のような誤検知があった場合、データとして残すのは問題である。その為、再測定後のデータを正規のデータとして前回の測定値に上書きし、前回データを消去する。

本発明により、運転手の始業前飲酒点検後のアルコール測定を遠隔地に離れていても測定できるようになった。運行途中の休憩中の飲酒も、運行終了後も確実に本部にて管理され、飲酒運転手も撲滅できるようになる。
また、血圧測定、血中酸素濃度測定結果も同時に送られるために、健康管理も適切に本部で把握でき、適度の休憩時間を取るよう指示も出来るようになった。
また、車載においては、−２０℃〜９０℃くらいの厳しい温度下にても安定したアルコール測定が可能になった。
これにより、一般乗客を不安に落としいれるような悪質飲酒運転者の撲滅もできるようになった。

以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態のブロック構成図である。 大きく携帯電話（パソコン）とアルコール測定器ユニットと血圧計ユニットに分かれている。
測定器ユニット内は、アルコールガスセンサー、温度センサー、湿度センサー、風量センサーから構成され、運転者の呼気中のアルコール量を計測することができる。
２６の訂正キーは、他の飲食物で万が一誤検知してアルコール検知された場合訂正するための釦である。
３０の表示は、本部よりの指示表示および、各種測定器の結果表示をあらわす。

また、２６の訂正キーおよび表示は、アルコール測定器ユニット側でも、携帯電話（パソコン）側にあってもよい。また、両方にあってもよい。
９の磁気カードリーダは運転者に持たせた磁気カード等を入力させるためのＩＤ入力装置である。
８のブレーキ入力は、車両から出力されているサイドブレーキ信号入力で、停止中の信号をアルコール測定器に知らせることが出来る。
１２のスピーカは警報音等を発生させる。

１４の携帯電話（パソコン）内のＦＲＯＭメモリー等には、運転者のＩＤ情報及び運行スケジュールが記憶されている。
２のＧＰＳは、車両の現在位置を検出する為に内蔵され、１５のカメラは、運転者本人がアルコール測定をしている証明用に用いられる。画像はアルコール測定中にシャッタが落ちて、そのときの画像と測定結果データが本部に送信される。
車両の停止中の判断は、２のＧＰＳ及び８のブレーキ入力で判断する。その他、車両の速度メータ信号や、加速度センサーを用いて停止中の判断信号として使っても差し支えはない。

ＧＰＳの無い携帯電話等は、現在接続中の基地局情報より停車又は移動中かを判断できる。
本部側のメール受信側に関しては、図９に示す、時間帯別メール受信のフローチャートに示す。（メール送受信＆履歴ファイルの書込用）
同一ＩＤの運転者より、同一時間帯にメールを受信した場合は、履歴ファイルに関しては、上書き（後優先）で処理される。
また、未受信者（未測定者）に関しては、催促のメールが送信される。

図２は、ＩＤ入力装置として９の磁気カードリーダを外部に実装し、アルコール測定器と携帯電話と血圧計で構成されている。
測定中のカメラは、１４の携帯電話カメラを利用する。
測定器及び携帯電話の充電及び給電は車に取付けられたシガレットライターよりプラグを差し込んで利用できるようにした。
メール機能は、１４の携帯電話を経由して、１３のアルコール測定データを送信する。

図３は、アルコール測定器内部の機構部の構造である。
１６のマウスピース部より、運転者の呼気がストロー等で吸入される。２９の導入管に入った呼気は２７のセンサー経路を経て３のアルコールガスセンサーに吹き込まれる。また、大半の呼気は２８の排出経路を経由して外部に排出される。
その際、１７のアクチュエータが駆動して、１９のスイッチがＯＮして、呼気注入を検知することが出来る。
残気、結露防止のために、ユニット上部、下部、側面は換気口が設けられている。
寒冷地では、４の温度センサーより、ある一定温度以下になった場合、７の凍結防止ヒータが通電されて、測定ユニット内部の温度が上がる。
逆に、車の中が熱くなった場合、通電はストップされ車内の温度を下げるように運転者に表示指示される。

これより、図４、図５、図６、図７にて動作を説明する。
図４は、アルコール測定器が電源ＯＮ（エンジン始動）になった時を説明する。
電源ＯＮ時に、以前のメールの送受信状況を確認して、受信データあれば受信し、未送信のメールあれば送信（再送）する。
アルコールガスセンサーのヒータ（半導体ガスセンサー）をＯＦＦして、現在位置情報をＧＰＳ等より読出す。

その後、運行管理スケジューラより、アルコール測定指示があるか否か判断し、もしあれば計測指示表示をしてアルコールガスセンサーのヒータ等のウオームアップシーケンスに入る。
２１のウオームアップシーケンスは、図６の記載の通りである。（以下）
まず、アルコール測定器の中の温度測定後、その温度に見合ったウオームアップ時間を図１０の温度対ウオームアップ時間テーブル等より算出する。この場合、当然ながら、冷え切っているほどウオームアップ時間は長くなる。

ある設定値（ここでは２０℃）以下の場合、７の凍結防止ヒータはＯＮされて測定器内部の温度があげる。その際、ウオームアップタイマーも減算され、２０℃を超過したところで凍結防止ヒータはＯＦＦされる。
もし、逆にある設定値（ここでは６０℃）を超えていた場合は車の中のエアコン等を動作させる旨の警告表示（警告音）がされる。
その後６０℃を切ったところでかつ、センサーヒータのウオームアップ時間が終了した時にアルコール測定がレディーになる。これにより、環境の厳しい夏、冬も安定して測定が出来る。

図４の２１に戻り、ウオームアップ処理後は、車の停止確認に入る。
もし移動中であれば、車を停車してアルコール測定に入る胸の指示表示＆警告表示が出る。
その後、車が停止後、２２のＩＤ情報受信モードに入る。
（図７は、２２の詳細フローチャートで、新規ＩＤ情報に入れ替わる。）
図４のＩＤ受信後、測定待ち状態に入る。もしそのまま測定がある時間行われない場合は、未測定メールが本部に送信される。
その後、図５の測定モードのフローチャートに移り、正規のＩＤ入力が入ったか否か照合（携帯電話ｏｒパソコンメモリ内部と）される。
その後、２３の血圧測定が指示表示されて血圧測定に入る。

血圧測定が無事完了後、２４のアルコール測定に入る（制御手段）。このシーケンスにより、測定の順番は指定され、息切れ後の血圧測定にはならないようになっている。
アルコール測定は、ある一定時間の測定時間呼気を注入しなければ、やり直し表示になり正確に測定するまでは完了しない。
呼気が十分に注入後、計測終了し、血圧測定値（あるいは血中酸素濃度値）とアルコール測定値が同時に測定中の画像等と一緒にメール送信される（メール送信手段）。
測定結果である基準値を超えていた場合には、直ちに運転禁止表示と警報音が発生される。
２５のエラー解除メールを本部より受信するまでは、警報音、表示等は変わらない。

もし、このまま車を運転した場合（サイドブレーキ解除、ＧＰＳ位置移動等）には、本部に“酒気帯び運転中”と“運転禁止無視“のメールが自動的に送信される。
図８は、本部側パソコン等で受信したメーラーの画面であり、各車両の担当者名と測定結果等が表示され、履歴ファイルに保存される。
同一時間帯の同一ＩＤ受信の場合は、全て上書きされる。（図９のフローチャートに示すように後からの受信を正版とする）

本実施形態のブロック構成図である。 本実施形態の外観図である。 アルコール測定器の内部構造である。 本実施形態の電源ＯＮからのフローチャートである。 本実施形態の測定時のフローチャートである。 本実施形態のアルコールセンサーユニットと凍結防止ヒータを用いたウオームアップ時のフローチャートである。 本実施形態の本部（外部）からのＩＤ情報受信時のフローチャートである。 本実施形態のメール受信側のメーラー表示である。 本実施形態の本部側メール受信時のフローチャートである。 本実施形態の温度対ウオームアップ時間のテーブルである。

符号の説明

１ カメラ付き携帯電話及びパソコンの制御部ユニット
２ ＧＰＳユニット
３ アルコール検知センサー
４ 温度センサー（サーミスタ等）
５ 湿度センサー
６ 流量／風圧センサー
７ 凍結防止ヒータ
８ サイドブレーキ入力信号
９ 磁気カードリーダユニット
１０ 血圧計、血中酸素濃度計
１１ シガレットプラグ
１２ スピーカ
１３ アルコール測定器ユニット
１４ カメラ付き携帯電話（カメラ付きパソコン）
１５ デジタルカメラ
１６ マウスピース
１７ アクチュエータ
１８ スイッチレバー
１９ スイッチ
２０ 位置情報取得（ＧＰＳ等より）
２１ ウオームアップ処理：図６詳細フロー参照
２２ ＩＤ情報受信：図７詳細フロー参照
２３ 血圧測定：測定１
２４ アルコール測定：測定２
２５ エラー解除メール：酒気帯び違反者への返信メール
２６ 訂正キー
２７ センサー経路
２８ 排出経路
２９ 導入管
３０ 表示

Claims (1)

1. 運転者の呼気中のアルコール量を測定するためのアルコールガスセンサーと、前記運転者の血圧を測定するための血圧計と、前記アルコールガスセンサーによる測定結果および前記血圧計による測定結果をメール送信するメール送信手段と、前記アルコール量の測定および前記血圧の測定を制御する制御手段とを備えており、
   前記制御手段は、前記血圧の測定の完了後に、ある一定時間の測定時間呼気が注入されたときに完了させる前記アルコール量の測定を行うことを特徴とする車載用アルコール検知システム。

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